1. ArrayList存在的問題

1. ArrayList底層使用連續(xù)的空間，任意位置插入或刪除元素時，需要將該位置后序元素整體往前或者往后搬移，故時間復(fù)雜度為O(N)
2. 增容需要申請新空間，拷貝數(shù)據(jù)，釋放舊空間。會有不小的消耗。
3. 增容一般是呈2倍的增長，勢必會有一定的空間浪費。例如當前容量為100，滿了以后增容到200，我們再繼續(xù)插入了5個數(shù)據(jù)，后面沒有數(shù)據(jù)插入了，那么就浪費了95個數(shù)據(jù)空間。

由于其底層是一段連續(xù)空間，當在ArrayList任意位置插入或者刪除元素時，就需要將后序元素整體往前或者往后搬移，時間復(fù)雜度為O(n)，效率比較低，因此ArrayList不適合做任意位置插入和刪除比較多的場景。因此：java集合中又引入了LinkedList，即鏈表結(jié)構(gòu)。

2. 鏈表定義

2.1 鏈表的概念及結(jié)構(gòu)

鏈表是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它由一系列節(jié)點組成，每個節(jié)點包含兩部分：數(shù)據(jù)元素 (value) 和指向下一個節(jié)點的指針 ( next 域 )。通過這些節(jié)點的連接，可以形成一個鏈式結(jié)構(gòu)。

【單個節(jié)點】：

節(jié)點（Node）：鏈表的基本單元，包含數(shù)據(jù)域和next指針域。數(shù)據(jù)域可以是任意類型的數(shù)據(jù)，指針指向下一個節(jié)點。每個節(jié)點都是一個對象。

【節(jié)點組成的鏈式結(jié)構(gòu)】：

結(jié)論： 鏈表是一種物理存儲結(jié)構(gòu)上非連續(xù)存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的引用鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的 。

2.2 鏈表的組合類型

1、單向或者雙向

根據(jù)節(jié)點的指針數(shù)量，鏈表可以分為單向鏈表和雙向鏈表。
單向鏈表每個節(jié)點只有一個指針，指向下一個節(jié)點；

雙向鏈表每個節(jié)點有兩個指針，分別指向前一個節(jié)點和后一個節(jié)點。

2、帶頭或者不帶頭

帶頭節(jié)點的鏈表在第一個節(jié)點之前有一個額外的頭節(jié)點，用于標識鏈表的起始位置。（head的value是無意義的，如果想從最開頭插入數(shù)據(jù)時，head是不可變的，從head后面插入）

不帶頭節(jié)點的鏈表則直接以第一個節(jié)點作為鏈表的起始位置。（head是第一個節(jié)點，有value的，如果想從最開頭插入數(shù)據(jù)時，head是可變的，變成新插入的節(jié)點）

3、是否循環(huán)：

循環(huán)鏈表是在鏈表的尾部節(jié)點和頭部節(jié)點之間形成一個循環(huán)連接，使得鏈表的最后一個節(jié)點指向頭部節(jié)點。

結(jié)合上述結(jié)構(gòu)可以組合出8中鏈表種類：
單向、帶頭節(jié)點、非循環(huán)鏈表
單向、帶頭節(jié)點、循環(huán)鏈表

單向、不帶頭節(jié)點、非循環(huán)鏈表（重點）
單向、不帶頭節(jié)點、循環(huán)鏈表

雙向、不帶頭節(jié)點、非循環(huán)鏈表（重點）
雙向、不帶頭節(jié)點、循環(huán)鏈表

雙向、帶頭節(jié)點、非循環(huán)鏈表
雙向、帶頭節(jié)點、循環(huán)鏈表

3. 鏈表的實現(xiàn)

3.1 單向、不帶頭、非循環(huán)鏈表的實現(xiàn)

1. 節(jié)點的定義

	//靜態(tài)內(nèi)部類定義節(jié)點
    public static class ListNode {
        public int data;//數(shù)據(jù)域
        public ListNode next;//指向下一個節(jié)點

        public ListNode(int data) {
            this.data = data;
        }
    }

    public ListNode head; // 表示當前鏈表的頭節(jié)點 方便找到鏈表的第一個元素

2. 創(chuàng)建鏈表（窮舉法）

public void createLinkedList() {
        ListNode node1 = new ListNode(12);
        ListNode node2 = new ListNode(23);
        ListNode node3 = new ListNode(34);
        ListNode node4 = new ListNode(45);
        ListNode node5 = new ListNode(56);

        //把鏈表的節(jié)點連起來
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
        node4.next = node5;

        //使用head節(jié)點來記錄鏈表的入口
        this.head = node1;
    }

使用debug，發(fā)現(xiàn)所有節(jié)點鏈接起來了

之后，可以使用head節(jié)點，獲取所有的節(jié)點

3. 打印鏈表

（1） 怎么從一個節(jié)點走向下一個節(jié)點
移動head，走向下一個節(jié)點，使用head = head.next;就可以實現(xiàn)

（2）怎么判斷所有節(jié)點都遍歷完
當head指向null時，則所有節(jié)點遍歷完畢

 public void display() {
        ListNode cur = this.head;//防止其他方法無法使用head，無法找到鏈表的第一個元素，使用臨時變量cur
        while (cur != null) {//當cur指向null時，則所有節(jié)點遍歷完，循環(huán)結(jié)束
            System.out.print(cur.value + " ");
            cur = cur.next;//不斷移動cur指向下一個節(jié)點
        }
        System.out.println();
    }

4. 頭插法添加數(shù)據(jù)

頭插法插入數(shù)據(jù)分為三步：
（1）實例化一個節(jié)點
（2）改變插入結(jié)點的next指向原來鏈表的第一個節(jié)點
（3）改變head指向新節(jié)點

@Override
    public void addFirst(int data) {

        ListNode listNode = new ListNode(data);
        if (this.head == null) {
            this.head = listNode;
        } else {
            listNode.next = this.head;
            this.head = listNode;
        }
    }

4. 尾插法添加數(shù)據(jù)

尾插法添加數(shù)據(jù)分為二步：
（1）實例化一個節(jié)點
（2）找到最后一個節(jié)點
（3）將鏈表的原來的最后一個節(jié)點指向新的節(jié)點

public void addLast(int data) {
        ListNode listNode = new ListNode(data);
        if (this.head == null) {
            this.head = listNode;
        } else {
            ListNode cur = this.head;
            while (cur.next != null) {
                cur = cur.next;
            }
            cur.next = listNode;
        }
    }

【小總結(jié)】：

• 如果想讓cur指向最后一個節(jié)點的位置，使用cur.next == null
  
• 如果想把整個鏈表遍歷完成，那么就是cur == null
  

5.任意位置插入,第一個數(shù)據(jù)節(jié)點為0號下標

在鏈表隨意位置插入數(shù)據(jù)分為四步：
（1）找到該節(jié)點要插入位置的前一個節(jié)點cur（前一個節(jié)點的原因，可以由前一個節(jié)點得到后一個節(jié)點，無法無法從后一個節(jié)點得到前一個結(jié)點),讓cur走index-1步。
（2）實例化一個節(jié)點
（3）讓新插入的節(jié)點的next指向要插入位置的節(jié)點,listNode.next = cur.next;
（4）讓要插入位置的前一個節(jié)點cur的next指向新節(jié)點,cur.next = listNode;
注意：（3）和（4）的順序要正確，再插入一個節(jié)點時，一定要先綁定后面這個節(jié)點

 public void addIndex(int index, int data) {
        if(index<0||index>size()){//要先判斷index的合法性
            throw new  IndexOutOfBounds("鏈表下標越界");//自定義異常鏈表下標越界
        }
        if(index == 0){//在第一個位置插入，使用頭插法的方法
            addFirst(data);
        }else if(index == size()){//在最后一個位置插入，使用尾插法的方法
            addLast(data);
        }else {//在中間位置插入
            ListNode listNode = new ListNode(data);//要插入的節(jié)點
            ListNode cur = searchPrev(index);//要插入位置的前一個節(jié)點
            listNode.next = cur.next;
            cur.next = listNode;
        }
    }

    private ListNode searchPrev(int index){
        ListNode cur = this.head;
        int count = 0;
        while (count != index -1){
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return cur;
    }

6. 刪除第一次出現(xiàn)關(guān)鍵字為key的節(jié)點
   刪除鏈表中的節(jié)點分為三步：
   （1）找到要刪除節(jié)點的前一個節(jié)點cur
   （2） 標記要刪除的要素（也可以不要這一步）ListNode del = cur.next；
   （3）讓cur的next指向要刪除的節(jié)點的下一個節(jié)點（要刪除的節(jié)點沒有被引用，JVM會自動回收）
   
   在第一步中找到要刪除節(jié)點的前一個節(jié)點cur，需要找到cur.next.value 和 key的值相等的節(jié)點，如果是引用類型時，現(xiàn)需要使用equals（）方法，而不是==
   
   還有一種情況，當要刪除的數(shù)據(jù)是第一個節(jié)點時，只需要讓head指向第二個節(jié)點即可做到刪除第一個節(jié)點
   

 	public void remove(int key) {
 	//當要刪除的數(shù)據(jù)是第一個節(jié)點
        if (this.head.value == key) {
            this.head = this.head.next;
        } else {
        //找到前驅(qū)
            ListNode cur = getPrev(key);
            //判斷前驅(qū)是否存在
            if (cur == null) {
                System.out.println("要刪除的數(shù)字不存在");
            } else {
            //刪除節(jié)點
                ListNode del = cur.next;
                cur.next = del.next;
            }
        }
    }

    private ListNode getPrev(int key) {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            if (cur.next.value == key) {
                return cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return null;
    }

7. 刪除所有值為key的節(jié)點

刪除所有值為key的節(jié)點分為三步：
（1）遍歷鏈表，找到要刪除節(jié)點cur
（2） 讓cur的上一個節(jié)點指向cur的下一個節(jié)點，刪除cur
（3）繼續(xù)遍歷鏈表，找到所有與key相等的節(jié)點，重復(fù)（1）（2）步驟，直至遍歷完鏈表

還有要考慮一種情況，當要刪除的數(shù)據(jù)是第一個節(jié)點時，只需要讓head指向第二個節(jié)點即可做到刪除第一個節(jié)點

public void removeAllKey(int key) {
        if(this.head == null){
            return;
        }
        ListNode prev = this.head;
        ListNode cur = this.head.next;
        while (cur != null) {
            if (cur.value == key) {
                prev.next = cur.next;
                cur = cur.next;
            } else {
                prev = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if (this.head.value == key) {
            this.head = this.head.next;
            return;
        }
    }

8. 清空鏈表

清空鏈表分為兩種方式：
方式一：直接將head置為null（不推薦）
方式二：遍歷節(jié)點，將每個節(jié)點的數(shù)值域和next域置為空

public void clear() {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            ListNode curNext = cur.next;
//            cur.value = null;//  引用類型value要置為null
            cur.next = null;
            cur = curNext;
        }
        this.head = null;
    }

完整代碼：
ILst接口：

public interface IList {
    //頭插法
    public void addFirst(int data);
    //尾插法
    public void addLast(int data);
    //任意位置插入,第一個數(shù)據(jù)節(jié)點為0號下標
    public void addIndex(int index, int data);
    //查找是否包含關(guān)鍵字key是否在單鏈表當中
    public boolean contains(int key);
    //刪除第一次出現(xiàn)關(guān)鍵字為key的節(jié)點
    public void remove(int key);
    //刪除所有值為key的節(jié)點
    public void removeAllKey(int key);
    //得到單鏈表的長度
    public int size();
    public void clear();
    public void display();
}

自定義異常IndexOutOfBounds類

public class IndexOutOfBounds extends RuntimeException{
    public IndexOutOfBounds(String message) {
        super(message);
    }
}

MyLinkedList類：

public class MyLinkedList implements IList {
    //靜態(tài)內(nèi)部類
    public static class ListNode {
        public int value;
        public ListNode next;

        public ListNode(int value) {
            this.value = value;
        }
    }

    public ListNode head; //方便找到鏈表的第一個元素

    public void createLinkedList() {
        ListNode node1 = new ListNode(12);
        ListNode node2 = new ListNode(23);
        ListNode node3 = new ListNode(34);
        ListNode node4 = new ListNode(45);
        ListNode node5 = new ListNode(56);

        //把表節(jié)點連起來
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
        node4.next = node5;

        //使用head節(jié)點來記錄鏈表的入口
        this.head = node1;

    }

    //頭插法
    @Override
    public void addFirst(int data) {

        ListNode listNode = new ListNode(data);
        if (this.head == null) {
            this.head = listNode;
        } else {
            listNode.next = this.head;
            this.head = listNode;
        }
    }

    //尾插法
    @Override
    public void addLast(int data) {
        ListNode listNode = new ListNode(data);
        if (this.head == null) {
            this.head = listNode;
        } else {
            ListNode cur = this.head;
            while (cur.next != null) {
                cur = cur.next;
            }
            cur.next = listNode;
        }
    }

    @Override
    public void addIndex(int index, int data) {
        if (index < 0 || index > size()) {//要先判斷index的合法性
            throw new IndexOutOfBounds("鏈表下標越界");//自定義異常鏈表下標越界
        }
        if (index == 0) {//在第一個位置插入，使用頭插法的方法
            addFirst(data);
        } else if (index == size()) {//在最后一個位置插入，使用尾插法的方法
            addLast(data);
        } else {//在中間位置插入
            ListNode listNode = new ListNode(data);//要插入的節(jié)點
            ListNode cur = searchPrev(index);//要插入位置的前一個節(jié)點
            listNode.next = cur.next;
            cur.next = listNode;
        }

    }

    private ListNode searchPrev(int index) {
        ListNode cur = this.head;
        int count = 0;
        while (count != index - 1) {
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return cur;
    }

    @Override
    public boolean contains(int key) {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            if (cur.value == key) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    @Override
    public void remove(int key) {
        if (this.head.value == key) {
            this.head = this.head.next;
        } else {
            ListNode cur = getPrev(key);
            if (cur == null) {
                System.out.println("要刪除的數(shù)字不存在");
            } else {
                ListNode del = cur.next;
                cur.next = del.next;
            }
        }
    }

    private ListNode getPrev(int key) {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            if (cur.next.value == key) {
                return cur;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return null;
    }

    @Override
    public void removeAllKey(int key) {
        if (this.head == null) {
            return;
        }
        ListNode prev = this.head;
        ListNode cur = this.head.next;
        while (cur != null) {
            if (cur.value == key) {
                prev.next = cur.next;
                cur = cur.next;
            } else {
                prev = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }
        if (this.head.value == key) {
            this.head = this.head.next;
            return;
        }
    }

    @Override
    public int size() {
        int count = 0;
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return count;
    }

    @Override
    public void clear() {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            ListNode curNext = cur.next;
//            cur.value = null;
            cur.next = null;
            cur = curNext;
        }
        this.head = null;
    }

    @Override
    public void display() {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            System.out.print(cur.value + " ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }
}

3.2 雙向、不帶頭節(jié)點、非循環(huán)鏈表的實現(xiàn)

1. 結(jié)點的定義

    static class ListNode {
        public int val;//數(shù)值域
        public ListNode next;//指針域，指向下一個節(jié)點
        public ListNode prev;//指針域，指向前一個節(jié)點

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

2. 頭插法
第一步：讓新插入的next 指向head節(jié)點
第二步：讓head節(jié)點的prev指向新插入的節(jié)點
第三步：讓head指向新插入的節(jié)點

 public void addFirst(int data) {
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(head == null){
            head = node;
            last = node;
        }else {
            node.next = head;
            head.prev = node;
            head = node;
        }
    }

3. 尾插法
   第一步：讓last節(jié)點的next指向新插入的節(jié)點
   第二步：讓新插入的prev指向last節(jié)點
   第三步：讓last指向新插入的節(jié)點
   

 public void addLast(int data) {
        ListNode node = new ListNode(data);
        if (head == null) {
            head = node;
            last = node;
        } else {
            last.next = node;
            node.prev = last;
            last = node;
        }
    }

4. 在指定位置插入元素
   第一步：判斷要插入的位置是否合法（0<=index<=鏈表的長度）
   第二步：判斷要插入的節(jié)點是否在0位置，如果在0位置，那么就使用頭插法
   第三步：判斷要插入的節(jié)點是否在最后一個位置，如果在最后一個位置，那么就使用尾插法
   第四步：如果要在中間插入，需要插入位置前一個節(jié)點的next域指向新節(jié)點，新節(jié)點的next域指向插入位置的原來的節(jié)點，新節(jié)點的prev域指向需要插入位置前一個節(jié)點，需要插入位置的原來的節(jié)點的prev域指向新節(jié)點，改變四個指針域的指向便可以將新節(jié)點插入需要插入的位置。
   

	public void addIndex(int index, int data) {
        int len = size();
        //index小于0，或者大于鏈表的長度，插入位置不合法
        if (index < 0 || index > len) {
            throw new IndexOutOfBounds("要插入的位置小于0或者超過鏈表的長度，該位置不合法");
        }
        //如果在第一個節(jié)點插入，使用頭插法
        if (index == 0) {
            addFirst(data);
            return;
        }
        //如果在最后一個節(jié)點插入，使用尾插法
        if (index == len) {
            addLast(data);
            return;
        }
        //中間位置
        //獲取要插入的位置的節(jié)點
        ListNode cur = getNode(index);
        //新插入的節(jié)點
        ListNode node = new ListNode(data);
        //在中間位置插入節(jié)點元素
        ListNode prev = cur.prev;
        prev.next = node;
        node.next = cur;
        node.prev = prev;
        cur.prev = node;
    }
    public ListNode getNode(int index) {
        ListNode cur = this.head;
        while (index != 0) {
            index--;
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }

5.刪除指定節(jié)點
總共分為三種情況，分別如下：



特殊情況：還需要考慮一種特殊情況，當量表中只存在一個節(jié)點，并且該結(jié)點時需要刪除的節(jié)點的情況

    public void  remove(int key) {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            //判斷是否找到目標節(jié)點
            if(cur.val == key) {
                //要刪除的節(jié)點是頭節(jié)點的情況
                if(cur == head) {
                    head = head.next;
                    //鏈表中只有頭節(jié)點一個節(jié)點,刪除之后鏈表為空鏈表，last需要置為null
                    if(head == null) {
                        last = null;
                    }else {
                        //鏈表中不止一個節(jié)點，需要將頭節(jié)點的prev置為null
                        head.prev = null;
                    }
                    return;
                }
                //要刪除的節(jié)點是尾節(jié)點的情況
                if(cur == last) {
                    cur.prev.next = cur.next;
                    last = last.prev;
                    return;
                }
                //要刪除的節(jié)點是中間的節(jié)點的情況
                cur.prev.next = cur.next;
                cur.next.prev = cur.prev;
                return;
            }else {
                cur = cur.next;
            }
        }
        System.out.println("該節(jié)點不存在");
    }

6. 鏈表置空
   方式一：

		head=null; 
		last=null;

方式二：
1.使用cur局部變量，遍歷鏈表，將每一個節(jié)點都置為null
2.將頭節(jié)點和尾節(jié)點置為空

public void clear() {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            ListNode curNext = cur.next;
            //如果是引用類型，還需要將數(shù)值域置為空
//            cur.val = null;
            cur.prev = null;
            cur.next = null;
            cur = curNext;
        }
        head = null;
        last = null;
    }

【完整代碼】：
雙向、不帶頭節(jié)點、非循環(huán)鏈表的實現(xiàn)：LinkedList .class

public class LinkedList2 implements IList {
    static class ListNode {
        public int val;//數(shù)值域
        public ListNode next;//指針域，指向下一個節(jié)點
        public ListNode prev;//指針域，指向前一個節(jié)點

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public ListNode head;
    public ListNode last;

    @Override
    public void addFirst(int data) {
        ListNode node = new ListNode(data);
        if (head == null) {
            head = node;
            last = node;
        } else {
            node.next = head;
            head.prev = node;
            head = node;
        }
    }

    @Override
    public void addLast(int data) {
        ListNode node = new ListNode(data);
        if (head == null) {
            head = node;
            last = node;
        } else {
            last.next = node;
            node.prev = last;
            last = node;
        }
    }

    @Override
    public void addIndex(int index, int data) {
        int len = size();
        //index小于0，或者大于鏈表的長度，插入位置不合法
        if (index < 0 || index > len) {
            throw new IndexOutOfBounds("要插入的位置小于0或者超過鏈表的長度，該位置不合法");
        }
        //如果在第一個節(jié)點插入，使用頭插法
        if (index == 0) {
            addFirst(data);
            return;
        }
        //如果在最后一個節(jié)點插入，使用尾插法
        if (index == len) {
            addLast(data);
            return;
        }
        //中間位置
        //獲取要插入的位置的節(jié)點
        ListNode cur = getNode(index);
        //新插入的節(jié)點
        ListNode node = new ListNode(data);
        //在中間位置插入節(jié)點元素
        ListNode curPrev = cur.prev;
        curPrev.next = node;
        node.next = cur;
        node.prev = curPrev;
        cur.prev = node;
    }

    public ListNode getNode(int index) {
        ListNode cur = this.head;
        while (index != 0) {
            index--;
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }

    @Override
    public boolean contains(int key) {
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            if (cur.val == key) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

    @Override
    public void remove(int key) {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            //判斷是否找到目標節(jié)點
            if (cur.val == key) {
                //要刪除的節(jié)點是頭節(jié)點的情況
                if (cur == head) {
                    head = head.next;
                    //鏈表中只有頭節(jié)點一個節(jié)點,刪除之后鏈表為空鏈表，last需要置為null
                    if (head == null) {
                        last = null;
                    } else {
                        //鏈表中不止一個節(jié)點，需要將頭節(jié)點的prev置為null
                        head.prev = null;
                    }
                } else if (cur == last) {
                    //要刪除的節(jié)點是尾節(jié)點的情況
                    cur.prev.next = cur.next;
                    last = last.prev;
                } else {
                    //要刪除的節(jié)點是中間的節(jié)點的情況
                    cur.prev.next = cur.next;
                    cur.next.prev = cur.prev;
                }
                return;
            } else {
                cur = cur.next;
            }
        }
        System.out.println("該節(jié)點不存在");
    }

    @Override
    public void removeAllKey(int key) {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            //判斷是否找到目標節(jié)點
            if (cur.val == key) {
                //要刪除的節(jié)點是頭節(jié)點的情況
                if (cur == head) {
                    head = head.next;
                    //鏈表中只有頭節(jié)點一個節(jié)點,刪除之后鏈表為空鏈表，last需要置為null
                    if (head == null) {
                        last = null;
                    } else {
                        //鏈表中不止一個節(jié)點，需要將頭節(jié)點的prev置為null
                        head.prev = null;
                    }
                } else if (cur == last) {
                    //要刪除的節(jié)點是尾節(jié)點的情況
                    cur.prev.next = cur.next;
                    last = last.prev;
                } else {
                    //要刪除的節(jié)點是中間的節(jié)點的情況
                    cur.prev.next = cur.next;
                    cur.next.prev = cur.prev;
                }
                cur = cur.next;

            }
            System.out.println("該節(jié)點不存在");
        }
    }

    @Override
    public int size() {
        int count = 0;
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return count;
    }

    @Override
    public void clear() {
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
            ListNode curNext = cur.next;
//            cur.val = null;
            cur.prev = null;
            cur.next = null;
            cur = curNext;
        }
        head = null;
        last = null;
    }

    @Override
    public void display() {
        ListNode cur = head;
        while (cur != null) {
            System.out.print(cur.val + " ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }
}

4.LinkedList的使用

4.1 什么是LinkedList

LinkedList 的官方文檔
LinkedList的底層是雙向鏈表結(jié)構(gòu)(鏈表后面介紹)，由于鏈表沒有將元素存儲在連續(xù)的空間中，元素存儲在單獨的節(jié)點中，然后通過引用將節(jié)點連接起來了，因此在在任意位置插入或者刪除元素時，不需要搬移元素，效率比較高。

在集合框架中，LinkedList也實現(xiàn)了List接口，具體如下：

【說明】

1. LinkedList實現(xiàn)了List接口
2. LinkedList的底層使用了雙向鏈表
3. LinkedList沒有實現(xiàn)RandomAccess接口，因此LinkedList不支持隨機訪問
4. LinkedList的任意位置插入和刪除元素時效率比較高，時間復(fù)雜度為O(1)
5. LinkedList比較適合任意位置插入的場景文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-832182.html

4.2 LinkedList的使用

4.2.1. LinkedList的構(gòu)造

public static void main(String[] args) {
    // 構(gòu)造一個空的LinkedList
    List<Integer> list1 = new LinkedList<>();
    
    List<String> list2 = new java.util.ArrayList<>();
    list2.add("JavaSE");
    list2.add("JavaWeb");
    list2.add("JavaEE");
    // 使用ArrayList構(gòu)造LinkedList
    List<String> list3 = new LinkedList<>(list2);
}

4.2.2. LinkedList的其他常用方法介紹

public static void main(String[] args) {
    LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
    list.add(1);   // add(elem): 表示尾插
    list.add(2);
    list.add(3);
    list.add(4);
    list.add(5);
    list.add(6);
    list.add(7);
    System.out.println(list.size());
    System.out.println(list);
    
    // 在起始位置插入0
    list.add(0, 0);  // add(index, elem): 在index位置插入元素elem
    System.out.println(list);
    
    list.remove();         // remove(): 刪除第一個元素，內(nèi)部調(diào)用的是removeFirst()
    list.removeFirst();    // removeFirst(): 刪除第一個元素
    list.removeLast();    // removeLast(): 刪除最后元素
    list.remove(1);  // remove(index): 刪除index位置的元素
    System.out.println(list);
    
    // contains(elem): 檢測elem元素是否存在，如果存在返回true，否則返回false
    if(!list.contains(1)){
        list.add(0, 1);
   }
   list.add(1);
    System.out.println(list);
    System.out.println(list.indexOf(1));   // indexOf(elem): 從前往后找到第一個elem的位置
    System.out.println(list.lastIndexOf(1));  // lastIndexOf(elem): 從后往前找第一個1的位置
    int elem = list.get(0);    // get(index): 獲取指定位置元素
    list.set(0, 100);          // set(index, elem): 將index位置的元素設(shè)置為elem
    System.out.println(list);
    
    // subList(from, to): 用list中[from, to)之間的元素構(gòu)造一個新的LinkedList返回
    List<Integer> copy = list.subList(0, 3);   
    System.out.println(list);
    System.out.println(copy);
    list.clear();              // 將list中元素清空
    System.out.println(list.size());
}

4.2.3. LinkedList的遍歷

public static void main(String[] args) {
    LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
    list.add(1);   // add(elem): 表示尾插
    list.add(2);
    list.add(3);
    list.add(4);
    list.add(5);
    list.add(6);
    list.add(7);
    System.out.println(list.size());
    
    //方式一： foreach遍歷
    for (int e:list) {
        System.out.print(e + " ");
   }
    System.out.println();
    
    //方式二：for循環(huán)
    for (int i = 0;i < list.size();i++) {
        System.out.print(list.get(i) + " ");
   }
    System.out.println();
    
    //方式三：迭代器
    // 使用迭代器遍歷---正向遍歷
    ListIterator<Integer> it = list.listIterator();
    while(it.hasNext()){
        System.out.print(it.next()+ " ");
   }
    System.out.println();
    // 使用反向迭代器---反向遍歷
    ListIterator<Integer> rit = list.listIterator(list.size());
    while (rit.hasPrevious()){
        System.out.print(rit.previous() +" ");
   }
    System.out.println();
}

5. ArrayList和LinkedList的區(qū)別

• 如果是經(jīng)常根據(jù)下標進行查找使用順序表（ArrayList）
• 如果是經(jīng)常插入和刪除操作的可以使用鏈表（LinkedList）

到了這里，關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)----鏈表介紹、模擬實現(xiàn)鏈表、鏈表的使用的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！